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Low-Field-Magnetresonanztomographie

Kluge Signalverarbeitung macht MRT-Geräte mobil und günstig

4. August 2023, 9:08 Uhr | FH Dortmund

Statt mehrere Tonnen wiegen die Prototypen des Low-Field-MRT nur 200 Kilogramm. Diese Rohrkonstruktion steht in einem Labor und ist deutlich kleiner als herkömmliche MRT-Geräte.

Das Low-Field-MRT, an dem Dortmunder Forschende arbeiten, ist nicht nur kleiner, leichter und damit beweglicher, es kostet auch nur einen Bruchteil der großen MRT-Röhren. Eine bessere Signalverarbeitung schwächerer Magnetfelder soll medizinische Diagnosen breiter verfügbar machen.

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»Wir knüpfen mit unserer Arbeit an die Ursprünge des MRT an«, sagt Prof. Dr. Benjamin Menküc aus dem Fachbereich Informationstechnik an der FH Dortmund. In den 80er-Jahren arbeitete die Magnetresonanztomografie zunächst mit Magnetfeldern geringer Stärke. Allerdings wurden diese mit der Zeit kontinuierlich gesteigert, um präzisere Bilder von Organen und Geweben zu erzielen. Heute werden supraleitende Magnete verwendet, die ein starkes Feld erzeugen, jedoch aufwendig mit flüssigem Helium gekühlt werden müssen.

Im aktuellen Projekt »A4IM« greifen die Forscher jedoch wieder auf weniger starke Magnetfelder zurück. Prof. Menküc erklärt: »Das ist nun möglich, da die Signalverarbeitung deutlich verbessert wurde. Das Magnetfeld muss nicht mehr vollständig homogen sein, denn kleinere Unregelmäßigkeiten können wir technisch ausgleichen.« Diese Entwicklung ermöglicht neue Ansätze für kostengünstigere MRT-Geräte. Deshalb unterstützt die Europäische Union das Projekt mit einer Förderung von etwa 2,5 Millionen Euro - verteilt auf mehrere Forschungsinstitute im Konsortium.

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Kopf, Arm oder Bein seperat scannen

Laut Prof. Menküc arbeiten alle Partner an ihren eigenen Prototypen mit jeweils unterschiedlichen Schwerpunkten. An der FH Dortmund liegt der Fokus auf der Entwicklung der Steuerungselemente und der dazugehörigen Programmierung. Alle Daten werden untereinander mit den Partnern ausgetauscht.

Nils Allek, wissenschaftlicher Mitarbeiter im »A4IM«-Projekt, betont, dass die Prototypen viel kleiner sind als herkömmliche MRT-Geräte und daher einzelne Körperteile wie Kopf, Arm oder Beine separat im bildgebenden Verfahren untersucht werden können.

Ein großer Vorteil ist dabei das geringe Gewicht der kleineren Geräte, was einen einfacheren Transport ermöglicht und zudem die Nutzung an Orten erlaubt, an denen sich die Anschaffung eines großen MRT nicht lohnt. Prof. Menküc nennt einen Preis von etwa 50.000 Euro für ein Low-Field-MRT, was nur einen Bruchteil der Kosten für die mehrere Millionen teuren Großgeräte ausmacht.

Das »A4IM«-Forschungsprojekt läuft bis 2026 an der FH Dortmund und den Partner-Einrichtungen. Falls sich die Prototypen als so zuverlässig erweisen, wie es die ersten Daten vermuten lassen, steht als nächster Schritt die medizinische Zulassung an. (uh)